新课标2025版高考地理一轮总复习第二章宇宙中的地球第四节地球公转及其地理意义第1课时地球公转的特征及昼夜长短的变化教师用书

第四节地球公转及其地理意义第1课时地球公转的特征及昼夜长短的改变一、地球公转特征1．概念：地球绕太阳的运动。2．方向从东西方向描述自西向东从极地上空视察北极：呈逆时针方向旋转。南极：呈顺时针方向旋转3.周期：365日6时9分10秒，叫作恒星年。4．速度：地球在公转过程中，速度(线速度和角速度)是不断改变的。项目公转位置时间公转速度A点远日点7月初最慢B点近日点eq\a\vs4\al(1)月初最快二、黄赤交角及其影响1．黄赤交角的含义A地球公转轨道平面(即黄道平面)同B赤道平面的交角，目前是23°26′。2．影响(1)引起太阳直射点在南、北回来线之间来回运动。(2)确定了目前南、北回来线(与黄赤交角相等)，南、北极圈(与黄赤交角互余)的度数。(3)确定了五带的位置和范围。(4)黄赤交角改变的影响。黄赤交角回来线极圈直射点热量带变大度数变eq\a\vs4\al(大)度数变小移动的范围增大热带、寒带范围变大，温带范围变小变小度数变小度数变eq\a\vs4\al(大)移动的范围减小热带、寒带范围变小，温带范围变大为零黄道面与赤道面重合，太阳终年直射赤道，地球上无季节改变和昼夜长短改变，也没有正午太阳高度的年改变3．太阳直射点的回来运动(1)范围：南、北回来线之间。(2)周期：1个回来年，即365日5时48分46秒。三、昼夜长短的改变(据图填表)时间改变特点现象北半球夏半年北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短图1中北极圈及其以北出现极昼现象夏至日，北半球各地昼最长，夜最短北半球冬半年北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长图3中北极圈及其以北出现极夜现象冬至日，北半球各地昼最短，夜最长春、秋分日图2代表的时间是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地昼夜平分命题视角(一)昼夜长短及其改变规律案例法学习[把握教考导向]一、教材这样学(湘教版选择性必修1P10“探究”)阿布·辛拜勒神庙是古埃及第十九王朝法老拉美西斯二世(约公元前1304—公元前1237)建立的大型岩窟神庙。3000多年前的神庙设计者精确地运用多学科的学问，把神庙设计成为一年中只有拉美西斯二世生日(2月21日)和登基日(10月21日)的早晨，太阳光才能从神庙大门射入，穿过60多米长的庙廊，照到神庙终点拉美西斯二世的石像上。人们把这一奇观发生的时日，称为“太阳节”。20世纪60年头，因兴建阿斯旺水坝，将阿布·辛拜勒神庙按原样向高处搬迁了60米，以确保它不会被水沉没。不过，现在太阳节奇观出现的时间已有偏差。[思索探究]1．计算拉美西斯二世生日至春分日以及秋分日至登基日的天数，你有何发觉？提示：生日(2月21日)至春分日(3月21日)为28天，秋分日(9月23日)至登基日(10月21日)为28天，春、秋分日日出方位相同，则说明这两天日出方位也相同。2．“太阳节”奇观的出现，与太阳光的入射方向和入射角度亲密相关。想一想，在每年的2月21日和10月21日这两天内，太阳照射石像的时间是否会持续很久？提示：只有日出时分，太阳光才会穿过庙廊射入，因此持续时间不会很久。二、高考这样考(2024·河北高考)家住某城(36.5°N，116°E)的小明，秋分季节搬进了新楼房，站在书房2.6米高的落地窗前，远处公园美景尽收眼底。如图示意书房平面布局。据此完成(1)～(2)题。(1)从入住到次年春分，书房的日采光时间改变趋势是()A．始终增加 B．先增后减C．始终削减 D．先减后增(2)冬至日天气晴朗，小明在书房于北京时间()A．6：30看到当日第一缕阳光B．9：30沐浴着阳光伏案读书C．12：30估算阳光进深2.6米D．15：30看到阳光照到书柜上[解析]第(1)题，依据材料信息，此地为(36.5°N，116°E)，秋分时入住到次年春分，为北半球的冬半年，当地昼短夜长，太阳直射点先向南移动再向北移动，该地昼长先变短再变长。依据图示信息，可知该书房窗子朝向正南，冬半年日出日落方位偏南，所以整个白天都有采光，则书房的采光时间随着昼长的改变而改变，先减后增，在冬至日达到最小值，故选D。第(2)题，该城市位于(36.5°N,116°E)，春秋分北京6时日出，该地大约是6：16日出，冬至日应是在北京时间7：30左右日出，因此在冬至日“6：30看到当日第一缕阳光”不太可能，A错误；9：30时，太阳位于东南方位，书房接近正方形，书桌位于窗子的正北方位，阳光受东南0.5米的墙的遮挡照射不到书桌东北角，B错误；冬至日时，当地正午太阳高度＝90°－(36.5°＋23.5°)＝30°，则室内光照面积应大于落地窗面积，落地窗为2.6米，且北京时间为12：30，当地时间接近12：14，太阳斜射，阳光进深应当大于2.6米，C错误；15：30时，当地时间接近15：14，太阳斜射，太阳位于西南方位，日影朝向东北方位，书柜位于落地窗的东北方位，阳光正好照射到书柜上，D正确。故选D。[答案](1)D(2)Deq\a\vs4\al([教考导向])地球运动的地理意义是高考的常考点，特殊是昼夜长短的改变更是在近年高考中频频出现。新教材湘教版以“太阳节”为探究案例，河北高考题以某城市新楼房采光时间的改变趋势为考查背景，均考查学生的综合思维、地理实践力等核心素养。纵观近几年高考题可归纳出该考点的命题视角：①昼夜长短的改变规律；②昼夜长短的计算；③日出方位的改变；④日照时间和阳光入射建筑面积的计算与改变规律；⑤日影的方位及长短改变规律等。高考命题背景已经由原先的虚拟情境转向真实情境，还常常涉及区域传统文化等学问点。对本内容的考查，高考题多以选择题的形式出现，难度一般较大，往往体现出综合性、应用性和创新性。[系统必备知能]1．太阳直射点确定昼夜长短改变规律(1)太阳直射点的位置，确定昼夜长短的分布状况→太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短。(2)太阳直射点的移动，确定昼夜长短的改变特点→太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长，夜变短。2．日出、日落方位与昼夜长短对应规律(1)日出东北、日落西北，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。(2)日出正东、日落正西，全球昼夜等长。(3)日出东南、日落西南，北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。3．对称性规律时间对称在太阳直射同一纬度的两个日期时，昼夜长短状况相同。这两个日期是关于夏至日或冬至日对称的。如6月12日(夏至日前10天)与7月2日(夏至日后10天)的两天中，某地的昼夜长短状况相同空间对称南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布，即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等。例如，23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长4.变幅递增规律赤道上全年昼夜平分，昼夜长短改变为零；纬度越高(主要指赤道与极圈之间)，昼夜长短的改变幅度越大，改变区间为0—24小时。5．极昼和极夜改变规律(1)极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。(2)极昼(极夜)范围的扩大，是从极点到极圈；极昼(极夜)范围的缩小，是从极圈到极点。(3)纬度越高(主要指极圈与极点之间)，极昼(极夜)出现的天数越多。命题点全训如图为某一日期甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况图。读图完成1～2题。1．从南北半球来看，甲、乙、丙、丁四个地点中()A．甲位于南半球，乙位于北半球B．乙与丙位于同一半球C．丙位于北半球，丁位于南半球D．甲与丁不在同一半球2．甲、乙、丙、丁中，纬度最高的地点是()A．甲B．乙C．丙 D．丁解析：1.D2.A第1题，从图中可以看出，甲地昼短夜长，乙地昼夜等长，丙、丁两地昼长夜短。依据昼夜长短的分布规律可知，乙地位于赤道，丙、丁两地位于同一个半球，但由于材料未给出详细日期，所以不能确定两地是位于北半球还是南半球，甲地所在半球与丙、丁两地不同。第2题，赤道终年昼夜等长，纬度越高的地点昼长与12的差值越大。从图中可以看出，该日甲地昼长与12的差值最大，故甲地纬度最高。命题视角(二)昼夜长短的计算及应用归纳法学习[典例]飞机于地方时5时30分日出时刻从甲地动身，匀速飞行，着陆乙地时正值日落，两地经度差为30°(如图)。据此完成(1)～(2)题。(1)乘员经验的昼长是()A．10小时 B．11小时C．12小时 D．13小时(2)飞行过程中，乘员能够看到()A．日出东偏北，日落西偏南B．飞机始终向西南方向飞行C．正午时刻太阳在正上方D．正午时刻飞机位于南半球[解析]第(1)题，动身时，甲地的时间为5：30，乙地的时间为7：30。动身时甲地日出时间为5：30，所以甲地的昼长为13小时，甲、乙两地纬度关于赤道对称，所以乙地的夜长为13小时，昼长为11小时，故乙地的日落时间为17：30，飞机着陆到乙地时正值日落，所以飞机乘员经验的昼长是17：30－7：30，即为10小时，故选A。第(2)题，依据上题分析可知，北半球昼长夜短，即太阳直射点位于北半球，全球除极昼极夜地区外，日出东北，日落西北，A错；飞机从甲地飞向乙地，飞机始终向东南方向飞行，B错；在甲、乙两经线的正中心画一条协助经线，该经线与赤道交于A点(如图)，飞机动身时，A点的地方是为6：30，飞机飞行过程中匀速飞行，且依据上题分析可知，飞机一共飞行10小时，所以飞机飞至A点时飞行约5小时，此时A地地方时为11：30，正午时刻为12：00，由此可推断，正午时刻飞机位于南半球，由于该日太阳直射点位于北半球，所以正午时刻太阳不行能位于飞机的正上方，C错，D正确。[答案](1)A(2)D1．常规计算的方法(1)依据昼弧或夜弧的长度进行计算。昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°。(2)依据日出、日落时间进行计算。昼长＝日落时间－日出时间(这里的日出、日落时间不必要求是地方时，但日出、日落时间要统一，如都是北京时间或都是伦敦时间)。昼长时数＝(12：00－日出地方时)×2＝(日落地方时－12：00)×2。夜长时数＝(日出地方时－0)×2＝(24：00－日落地方时)×2。(3)特殊地点的昼长确定。①赤道上：昼长＝夜长＝12小时。②极昼区：昼长＝24小时，夜长＝0。极夜区：昼长＝0，夜长＝24小时。2．规律计算的方法(1)同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。(2)北半球某度数纬线上各地的昼长＝南半球同度数纬线上各地的夜长。(3)利用时间的对称性计算。相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如下图：a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时间的昼长等于c时间的夜长。3．昼夜长短的应用(1)依据昼夜长短，推断太阳直射点位置。①昼夜等长，太阳直射点位于赤道。②北半球昼长夜短，太阳直射点位于北半球。③南半球昼长夜短，太阳直射点位于南半球。(2)依据昼夜长短差值，推断纬度凹凸。昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道上，昼夜长短差值等于0。(3)依据昼夜长短，推断日出、日落时间。①日出时间＝12－1/2昼长。②日落时间＝12＋1/2昼长。命题点全训下表为某三地连续两日日出与日落时刻(北京时间)。据此回答1～2题。时间地点当日次日日出日落日出日落①9：0023：008：5823：02②7：1918：417：2018：40③5：4018：485：3918：491．三地按纬度由高到低排列正确的是()A．①②③B．③①②C．②①③ D．①③②2．若③地为北京，则此时()A．太阳直射点位于南半球且向北移B．地球公转速度渐渐加快C．北极圈内极昼的范围渐渐扩大D．各地昼夜长短相差最小解析：1.D2.C第1题，纬度越高，昼夜长短的差值越大，故干脆依据三个城市该日的昼夜长短的差值可推断纬度凹凸。第2题，依据③地的日出日落时间计算，当日北京昼长夜短，且次日昼长变长，说明太阳直射点位于北半球，且渐渐向北移，故北极圈内极昼的范围渐渐扩大，故C正确。10月31日是世界勤俭日。该节日的确立旨在号召人们勤俭节约以共同应对日益严峻的资源危机，进而促进社会的健康发展。下表是世界勤俭日这天北京和甲地日出、日落时刻表(北京时间)。据此回答3～4题。地点日出日落北京06：4217：13甲07：5018：003.据表可推断甲地位于北京的()A．东北方B．东南方C．西北方 D．西南方4．北京下一次06：42(北京时间)日出时，最接近的节日是()A．中秋节 B．春节C．端午节 D．国庆节解析：3.C4.B第3题，依据两地日出时间推断，甲地比北京更晚日出，故甲地位于北京的西侧。10月31日，太阳直射点位于南半球，除出现极昼、极夜的地区外，昼长由北向南渐渐变长；该日，北京昼长10小时31分，甲地昼长10小时10分，甲地昼长比北京短，故甲地位于北京北侧。因此，甲地位于北京的西北方。第4题，依据太阳直射点的移动规律，10月31日与冬至日相隔约52天；因此，北京大约在冬至日52天后，即2月14日左右再一次06：42(北京时间)日出，最接近选项中的春节。命题视角(三)有关昼长改变示意图的判读演绎法学习eq\a\vs4\al(1.昼长随时间的改变图)(1)赤道上昼夜长短无改变，全年昼夜等长。(2)赤道到北极圈之间，北半球春分日后昼渐长夜渐短(昼长＞夜长)，夏至日时昼最长夜最短，之后昼渐短夜渐长(昼长＞夜长)，秋分日后昼渐短夜渐长(夜长＞昼长)，冬至日时昼最短夜最长，之后昼渐长夜渐短(夜长＞昼长)，春、秋分日时昼夜等长。南半球昼夜长短改变规律反之。(3)夏至日时北极圈及其以北地区出现极昼现象，冬至日时北极圈及其以北地区出现极夜现象。(4)南极圈以南地区，冬至日前后一段时间出现极昼现象，夏至日前后出现极夜现象。eq\a\vs4\al(2.昼长随纬度的改变图)由图可知，若甲地和乙地纬度数相同，并分别位于北半球和南半球，则甲地的昼长等于乙地的夜长，因此可以依据这种对称性来计算某一纬度的昼(夜)长。如北纬40°地区的昼长是14小时，那么南纬40°地区的夜长是14小时。eq\a\vs4\al(3.同一经线日出时刻随纬度改变图)图中横坐标为日出时刻，纵坐标为纬度。从图中曲线可以看出，赤道上6时日出，昼长为12小时；随纬度上升日出时间越来越早，表明昼长越来越长，则北半球为夏半年；日出时刻为0：00意味着该纬度出现极昼现象，若该纬度为66°34′，则表明此日为夏至日，太阳直射北回来线。若图中纬度为南半球则相反。命题点全训如图为①②③④四地年内昼长改变曲线图。读图完成1～2题。1．①②③④四地纬度由高到低的依次是()A．①④②③ B．①②④③C．③②④① D．④②③①2．有关四地的描述正确的是()A．①地一年中无极昼和极夜现象B．②地一年中昼夜长短改变幅度最大C．③地一年中正午太阳高度不变D．④地一年中无太阳直射解析：1.A2.D第1题，纬度越高，年内昼长改变幅度越大，依据图中各地年内昼长改变曲线的起伏可知，四地纬度由高到低的依次是①④②③。故选A。第2题，①地一年中昼长最长为24小时，最短为0，有极昼和极夜现象；②地一年中昼夜改变幅度比①地小；③地昼长不变，应位于赤道，但一年中正午太阳高度也有改变；④地年内昼长改变幅度接近24小时，冬至日昼长接近0，故应接近北极圈，一年中无太阳直射，故选D。下图为某地昼长年内改变曲线图。读图完成3～4题。3．该地的纬度是()A．90°N B．66°34′NC．90°S D．66°34′S4．关于地球上昼夜现象的说法正确的是()A．夏至日，地球上昼半球大于夜半球B．冬至日，极圈以内全部是极昼C．纬度越低，昼夜长短改变幅度越小D．越靠近直射点，白昼时间越长解析：3.D4.C第3题，从图中可知该地12月22日这一天出现极昼现象，6月22日出现极夜现象，故该地纬度为66°34′S。第4题，地球上昼半球始终等于夜半球，A错；冬至日北极圈内全部为极夜，南极圈内全部为极昼，B错；纬度越低，昼夜长短改变幅度越小，C对；越靠近直射点，白昼时间不肯定越长，D错。eq\a\vs4\al([课时跟踪检测])在地球公转过程中，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图，图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图，回答1～2题。1．6月初，太阳在黄道上的位置是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁2．太阳处于甲、乙位置时()A．地球公转速度相同B．同一地点昼长改变趋势相同C．日地距离相同D．同一地点日出方位相同解析：1.D2.D第1题，若以地球为参照系，则太阳在黄道上的位置及其运动方向与以太阳为参照系地球在黄道上的位置及其运动方向相反，所以图2中太阳在黄道上的视运动方向应为自右向左。6月初，太阳在黄道上的位置应在夏至日(6月22日)之前且靠近6月22日处，故应为丁。第2题，图2中显示，甲、乙两点关于冬至点对称，而非关于近日点对称，所以日地距离不同；而地球公转速度与日地距离相关，故公转速度也不同，所以A、C错；冬至日为昼长的极值点，而甲、乙分别位于冬至日两侧，所以同一个地点在这两个日期昼长相同，昼长改变趋势相反，日出方位相同，故B错，D对。(2024·菏泽模拟)暑假期间小明同学去我国东南沿海某海湾巡游，下图为某海湾示意图。小明拍摄了一张“落日碧海、渔船点点”的照片，拍照的时间是19：01，当地经纬度约为(23°53′N,116°E)。据此完成3～4题。3．小明拍摄照片时的位置应在图中的()A．① B．②C．③ D．④4．拍摄照片的当天，当地昼长约为()A．14小时2分钟 B．14小时34分钟C．13小时30分钟 D．12小时0分钟解析：3.D4.C第3题，暑假期间，我国东南沿海为夏季，太阳直射点在北半球，日落西北方向，小明应朝向西北才能拍到日落，再依据“碧海”“渔船”这些信息可知，只有④才符合条件，其他三地西北方向均不会出现“碧海”“渔船”。第4题，当地经度与120°E相差约4°，地方时比北京时间约晚16分钟，由此可以算出当地日落时间约为18：45，依据昼长时间计算公式：昼长＝(日落时间－12)×2，可以算出昼长时间约为13小时30分钟。(2024·泰安一模)2024年12月30日，我市某中学徐老师在北京时间7：22开车出门上班的路上，正好看到太阳从地平线上升起(如图)。据此完成5～6题。5．已知徐老师家经度约为116°30′E，则其当天的昼长约为()A．9小时44分 B．8小时48分C．8小时38分 D．9小时16分6．这段时间张老师早晨上班路上总会感觉阳光直射眼睛，特别刺眼，遮阳板放下来也不管用。推想该中学在张老师家的方向以及张老师傍晚下班途中也会感到阳光刺眼的月份是()A．东北3月 B．东南6月C．东北9月 D．东南12月解析：5.A6.B第5题，徐老师的家经度为116°30′E，与120°E相差3.5°，即徐老师家的地方时比北京晚约14分钟，因此当北京时间7：22日出时，该地地方时为7：08。再依据昼长＝(12－日出地方时)×2，可计算出当天的昼长约为9小时44分。第6题，这段时间是12月30日前后，太阳直射点位于南半球，北半球昼短夜长，日出东南方，因张老师早晨上班路上总会感觉阳光直射眼睛，说明该中学在张老师家的东南方向。张老师傍晚下班途中朝向西北方向行驶，假如也会感到阳光刺眼，说明日落西北方，即为太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，因此B项正确。北京时间2024年7月23日12时41分，执行我国首次火星探测任务的“天问一号”探测器在海南文昌航天放射场由长征五号遥四运载火箭放射升空，于13时17分25秒器箭分别，精确进入预定地火转移轨道。8月2日，“天问一号”火星探测器进行了首次轨道修正。据此完成7～8题。7．“天问一号”探测器放射时()A．柏林(13°25′E旁边)与北京日期不同B．天津(117°E旁边)日影朝向西北C．全球处于23日的范围大于1/2D．乌鲁木齐(88°E旁边)旭日东升8．“天问一号”探测器从放射到首次轨道修正期间()A．郑州正午太阳高度变大B．文昌昼长越来越长C．圣保罗日落时间渐渐提前D．开普敦夜长越来越短解析：7.C8.D第7题，“天问一号”探测器放射时，北京时间(东八区区时)为7月23日12：41，此时柏林(东一区)区时为7月23日5：41，A错误；天津地区的地方时为12：29，太阳位置偏西南，影子朝向偏东北，B错误；0时经线约为70°W，计算得出全球位于23日的范围＞1/2，C正确；乌鲁木齐地方时为10：33，太阳已经升起，D错误。第8题，依据材料可知，“天问一号”探测器从放射到首次轨道修正时间为7月23日～8月2日，太阳直射点位于北半球但渐渐南移，郑州正午太阳高度变小，文昌昼长越来越短；位于南半球的圣保罗和开普敦昼长越来越长，夜长越来越短，日落时间渐渐推后。某日，小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息：甲：暖和的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。乙：冬季接近，金黄的落叶铺满了一地。丙：又一次入秋失败了，这还是我四季分明的家乡吗？丁：又是黑夜漫长的季节，向北望去，小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。据此完成9～10题。9．以上四人所在地从北到南的排列依次是()A．甲乙丙丁 B．丁乙丙甲C．丁丙甲乙 D．甲丙乙丁10．当天可能是()A．4月28日 B．6月28日C．9月2日 D．11月2日解析：9.B10.D第9题，由材料中好友丁在其城市上空向北能望到极光可知，此时为北半球的冬半年，好友丁位于北半球高纬度地区；此时，北半球中纬度地区气温较低，正值秋季，故好友乙位于北半球中纬度地区；入秋而不冷，所以好友丙所在地位于北半球，纬度较好友乙所在地纬度低；好友甲所在地区即将进入夏季，所以其位于南半球。所以本题选择B。第10题，由上题可知，此时太阳直射点位于南半球，所以D正确。某摄影师在我国西北沙漠地区旅游，如图是他从驼队正侧面拍摄的驼队景观图(驼队朝西北方向行进，驼影与驼队前进方向垂直)。据此完成11～12题。11．该日可能是()A．3月18日 B．6月20日C．9月24日 D．12月22日12．该图拍摄时，当地的地方时可能是()A．5：00 B．9：00C．15：00 D．19：00解析：11.B12.A第11题，驼队朝西北方向进行，驼影与驼队前进方向垂直，且驼影位于驼队前进方向的左侧，驼影朝向西南方向，则太阳位于东北方向，为日出时刻。日出方向为东北方向，说明太阳直射点位于北半球。四个选项中只有6月20日太阳直射点位于北半球，其他选项太阳直射点均位于南半球。第12题，由上题分析可知，太阳位于东北方向，为日出时刻，地方时在6：00之前，故在拍摄该图时，当地的地方时可能是5：00。读下表，回答13～14题。记录日期第一天其次天第三天升旗时间6：046：036：02降旗时间17：5617：5717：5813.上表是天安门广场升降旗时间(注：与日出、日落时间相同)，此时，昼夜状况是()A．昼长夜短 B．昼夜平分C